DE3445636C2

DE3445636C2 -

Info

Publication number: DE3445636C2
Application number: DE3445636A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1984-12-14
Publication date: 1993-05-19
Also published as: EP0184767B1; RU2071422C1; JPS61144298A; DE3445636A1; JPH0242316B2; CN85108832B; CN85108832A; EP0184767A1; US4711168A

Description

Die Erfindung betriff eine Doppelbandpresse für eine kontinuierlich vorlaufende Werkstoffbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 4.

Doppelbandpressen dieser Art (DE-OS 24 21 296) dienen bekanntlich der Herstellung endloser, bahnförmiger Werkstoffe, beispielsweise Schichtwerkstoffe, Span platten, Faserplatten. Elektrolaminate und dergleichen.

In den Gleitflächendichtungen dieser Pressen werden als Dichtwerkstoffe Elastomere verwendet, die bis zu etwa 200°C beständig sind. Es ist ferner bekannt (DE-PS 27 22 197) Elastomere, duroplastische oder thermoplastische Gleitdichtwerkstoffe in U-förmige Halteleisten zu fassen, die aus Metall von hoher Zug festigkeit bestehen. An den Schenkeln der Halteleisten sind in bestimmten Abständen Stützwinkel befestigt, die sich auf Querlager in der Druckplatte abstützen. Durch diese Anordnung werden Reibungskräfte von der Gleitflächendichtung über die Halteleiste und die Stützwinkel in die Druckplatte eingeleitet. Schließ lich ist es (aus der DE-PS 29 53 078) bekannt, zwei Gleitflächendichtungen in gegenseitigem Abstand ne beneinander anzuordnen und den zwischen ihnen liegen den Raum zum Aufsammeln von ausgeflossenem Druck mittel zu benutzen. Auch bei diesen Dichtungsanord nungen werden die Reibungskräfte über Stützwinkel und Halteleisten in die Druckplatte eingeleitet.

Allen diesen bekannten Dichtungsanordnungen ist gemein sam, daß die eigentliche Dichtung aus einem verhält nismäßig leicht verformbaren Material, insbesondere einem Elastomer besteht. Da die im Betrieb der Dop pelbandpresse an der Dichtung auftretenden Reibungs kräfte die für das Dichtungsmaterial maximal zuläs sigen Zug- bzw. Schubspannungen weit überschreiten, würde die Dichtung sofort zerstört werden, wenn nicht durch die Anordnung von Halteleisten und Stützwinkeln die Reibungskräfte in die Druckplatte eingeleitet würden. Die bekannte Konstruktion ist jedoch konstruk tiv und fertigungstechnisch aufwendig. Außerdem liegen die in der Doppelbandpresse herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen im oberen Grenzbereich der Wer te, die mit einem elastomeren Dichtungswerkstoff ver träglich sind. Bereits geringfügige Änderungen dieser Betriebsbedingungen können daher zu einer Zerstörung der Dichtung führen.

Weiterhin von Nachteil ist die schlechte Wärmeleit fähigkeit der bisher in Doppelbandpressen eingesetzten, organischen Gleitdichtwerkstoffe. Hierdurch kann die durch den Kontakt der Dichtung mit der Preßbandober fläche entstehende Reibungswärme nicht in die Druck platte abfließen, sondern sie gelangt über das Preß band in das Preßgut. Dies führt zu lokalen, linien haften Überhitzungen des Preßbandes, die schließlich auf der Preßgutoberfläche einen unerwünschten, sicht baren Streifen hinterlassen, welcher seinerseits an schließend durch Besäumen des Randes entfernt werden muß. Hierdurch entstehen wiederum erhebliche Material verluste.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Gleitflächendich tungen einer gattungsgemäßen Doppelbandpresse so zu verbessern, daß sie bezüglich Druck und Temperatur widerstandsfähiger sind, leichter gefertigt werden können und eine bessere Ableitung von Reibungswärme gewährleisten.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Presse erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gleitflächendichtung einen der Druckplatte zuge wandten Körper aus Metall und eine der Innenseite des Preßbandes zugewandte , mit dem Körper verbundene Trockengleitschicht umfaßt, welche die Innenseite des Preßbandes schleifend berührt und wobei die Gleitflächendichtung vollends gemäß dem letzten Teil des Kennzeichen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 4 ausgebildet ist.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit bei liegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zei gen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Doppelbandpresse;

Fig. 2 eine Teilschnittansicht einer Druck platte mit einer ersten Ausführungs form einer Gleitflächendichtung im Bereich A in Fig. 1;

Fig. 3 eine andere Ausführungsform einer Gleitflächendichtung und

Fig. 4 zwei an einer Druckplatte nebenein ander angeordnete Gleitflächendich tungen.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Doppel bandpresse, die beispielsweise der kontinuierlichen Herstellung von Laminaten dient, sind vier Umlenk trommeln 1, 2, 3 und 4 in Lagerblöcken 5, 6 beidseits drehbar gelagert. Um jeweils zwei dieser Trommeln ist ein endloses Preßband 7 bzw. 8 herumgeführt, welches gewöhnlich aus hochzugfestem Stahlband besteht. Die Umlaufrichtung ist in den Umlenktrommeln 1 und 4 durch Pfeile angegeben. Zwischen den einander benachbarten Außenseiten der Preßbänder 7, 8 ist eine Reaktions zone 9 ausgebildet, in welcher eine in Fig. 1 von rechts nach links vorlaufende Werkstoffbahn 10 konti nuierlich behandelt wird. Die Werkstoffbahn 10 kann beispielsweise aus mit Kunstharz getränkten Schicht stoffen, Faser-Bindemittel-Gemischen o. dgl. bestehen, welche unter gleichzeitiger Anwendung von Wärme und Druck verdichtet werden sollen. Auch eine Verdichtung ohne Wärmeeinwirkung oder bei Unterkühlung ist möglich.

Der auf die Werkstoffbahn 10 ausgeübte Druck wird über Druckplatten 11, 12 hydraulisch auf die benachbarten Innenseiten der Preßbänder 7, 8 aufgebracht und von dort auf die Werkstoffbahn 10 übertragen. Die von der Werkstoffbahn ausgeübten Reaktionskräfte werden über die Druckplatten 11, 12 und über mit diesen verbunde ne Stützträger in das (nur schematisch angedeutete) Pressengestell übertragen.

Die an der Einlaufseite angeordneten Umlenktrommeln 1, 4 sind beheizt und erwärmen die Preßbänder 7, 8. Die aufgenommene Wärmemenge wird von den Bändern in die Reaktionszone 9 transportiert und dort an die Werk stoffbahn 10 abgegeben, wo sie beispielsweise zum Aus härten von Kunstharz dient, mit dem die Werkstoffbahn getränkt ist.

Zur Erzeugung der auf die Werkstoffbahn 9 wirkenden Preßkraft wird ein unter Druck setzbares, fluides Druckmedium in den Raum zwischen den Druckplatten 11, 12 und den betreffenden Innenseiten des benachbarten Preßbandtrums 7 bzw. 8 eingebracht. Zu den Seiten hin ist dieser Raum, der die sogenannte Druckkammer bildet, durch Gleitflächendichtungen begrenzt. Als Druckmedium kann ein synthetisches Öl verwendet wer den, welches den in der Doppelbandpresse herrschenden Betriebsbedingungen von Temperatur und Druck stand hält. Statt eines flüssigen Druckmittels kann auch ein Gas, beispielsweise Druckluft, eingesetzt werden.

In Fig. 2 ist der Randbereich der Druckkammer ent sprechend dem Bereich A in Fig. 1 mit der die Kam mer in Vorlaufrichtung der Werkstoffbahn 10 begren zenden Dichtungsanordnung dargestellt. An dem zur Vorlaufrichtung der Werkstoffbahn (Pfeil B in Fig. 1) parallelen Rand der Druckplatte 11 ist eine randpa rallel verlaufende Nut 15 ausgebildet, in welcher senkrecht zu der der Druckplatte 11 zugewandten Innen seite des Preßbandes 7 verschieblich eine Gleit flächendichtung angeordnet ist, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 16 versehen ist. Der in der Druck kammer 17 zwischen Druckplatte 11, Preßband 7 und Gleitflächendichtung 16 herrschende Druck hält die Gleitflächendichtung 16 gleitverschieblich in Anlage an der in Fig. 2 links gelegenen Innenwand der Nut 15. In den Nutgrund mündet eine Bohrung 18, durch die ein Druckmittel auf einen elastischen O-Ring 19 ein wirken kann, der auf der Gleitflächendichtung 16 auf liegt. Durch den entstehenden Druck wird der O-Ring 19 gegen die Dichtung 16 und diese wiederum gegen das Preßband 7 gepreßt, wodurch die Druckkammer 17 gegen die (in Fig. 2 links liegende) Atmosphärenseite der An ordnung abgegrenzt wird. Das Anpressen der Dichtung 16 gegen das Preßband 7 kann auch mit anderen Mitteln, beispielsweise mit Hilfe einer Feder, erfolgen.

Die Nut 15 verläuft rings um die Druckplatte 11 paral lel zu deren Rändern. Die Gleitflächendichtung 16 ist als ein in sich geschlossenes, unterhalb dem O-Ring liegendes Rahmengebilde ausgestaltet.

Die in der Nut 15 in Längsrichtung, d. h. Vorlaufrich tung B feststehende Gleitflächendichtung 16 be rührt die Innenseite des Preßbandes 7, welches sich mit Vorschubgeschwindigkeit unter der Dichtung bewegt. Durch die Relativbewegung zwischen Preßband 7 und Gleitflächendichtung 16 entsteht eine Reibungskraft, die proportional zum Anpreßdruck und zum Gleitrei bungskoeffizienten ist. Diese Reibungskraft muß vom Werkstoff der Dichtung 16 aufgenommen werden können, ohne daß dabei die Dichtung unzulässig deformiert wird, weil sie andernfalls ihre Dichtfunktion nicht ausüben könnte.

Fig. 2 zeigt den Aufbau einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gleitflächendichtung. Ein Kör per 21 der Dichtung 16 besteht aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einer hochzugfesten Stahlsorte. Der Querschnitt des Körpers 21 ist im wesentlichen rechteckig mit einem angeformten Fuß 22. Über diesem Fuß 22 ist eine als Gleitkappe 23 ausgebildete Gleit fläche angeordnet und mit dem Fuß fest verbunden. Die Gleitkappe 23 besteht aus einem Verbundwerkstoff, der seinerseits eine Trockengleitschicht 24 und eine Trä gerschicht 25 umfaßt.

Besonders vorteilhaft für die Herstellung der Gleitkappe ist ein Verbundmaterial, dessen Trägerschicht 25 aus einem galvanisch verkupferten Stahlband besteht. Auf das Band ist Zinnbronze porös aufgesintert, deren Po ren in einem Walz- und Aussinterprozeß mit einer Mi schung aus Polytetrafluoraethylen und Blei ausgefüllt werden, so daß sich eine zusammenhängende Deckschicht aus Polytetrafluoraethylen und Blei ergibt. Diese auf gebrachte Deckschicht wirkt aufgrund der reibungsver mindernden Eigenschaften des Polytetrafluoraethylen/ Blei-Gemisches als Trockengleitschicht 24, wobei das Sintergerüst der Zinnbronzeschicht als Armierung für diese Gleitschicht dient.

Ein weiterhin geeignetes Material für die Gleitkappe 23 ist ein Verbundwerkstoff, der aus einem Stahlrücken besteht, auf den eine pulvermetallurgisch gewonnene Kupferlegierung als Metallmatrix aufgebracht ist. In die Poren dieser Metallmatrix wird Graphit eingebettet, der als Trockenschmierstoff dient.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Gleitflächendichtung 16 ist am Übergang vom Körper 21 zum Fuß 22 an beiden Rändern eine Einbuchtung 26 vor gesehen. Die Gleitkappe 23 ist mit der Trägerschicht 25 so an den Fuß 22 angelegt, daß die Trockengleit schicht 24 der Innenfläche des Preßbandes 7 zugewandt ist und die Enden der Gleitkappe bis zu den Einbuch tungen 26 hochgezogen sind. Dort ist die Gleitkappe, z. B. durch plastische Verformung, fest am Fuß 22 ver ankert. Zur Unterstützung dieser Verankerung können an den Einbuchtungen 26 zusätzliche Hinterschneidungen angebracht werden.

Durch die Ausgestaltung der Gleitflächendichtung 16 mit einem angeformten Fuß 22 kann in vorteilhafter Weise die als Gleitklappe 23 ausgebildete Gleitfläche mit dem Körper 21 verbunden werden. Durch die Einbuchtungen 26 ist eine feste Verbindung von Körper 21 und Gleitklappe 23 gewährleistet. Eine solche Anordnung gestattet es, Gleitfläche und Körper getrennt voneinander herzustellen. Daher ist es in vorteilhafter Weise möglich, nach Verschleiß der Gleitfläche diese zu erneuern, indem die Gleitkappe ausgetauscht wird.

Eine abgewandte Ausführungsform einer Gleitflächen dichtung 20 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Gleit flächendichtung 20 umfaßt ebenfalls einen Körper 21 aus Metall, beispielsweise einer hochzugfesten Stahl sorte. Der Körper 21 besitzt rechteckigen Querschnitt, wobei an der dem Preßband 7 zugewandten Seite eine Gleitkappe 27 so aufgebracht ist, daß ihre die Trocken gleitschicht 24 tragende Trägerschicht 25 am Körper 21 flach anliegt. Die Trägerschicht 25 ist an ihren bei den Rändern mit dem Körper 21 verschweißt, beispiels weise durch YAG-Laser-Schweißung. Die Verschweißung kann auch durch eine Hartverlötung ersetzt werden.

Die Trockengleitschicht 24 und Trägerschicht 25 besitzen ebenfalls einen recht eckigen Querschnitt.

Die im Betrieb der Doppelbandpresse an der Gleitflächen dichtung 16 oder 20 auftretenden Reibungskräfte werden vom Körper 21 aufgenommen. Da dieser aus Metall be steht, welches einen um Größenordnungen höheren Elasti zitätsmodul als ein elastomerer, duroplastischer oder thermoplastischer Stoff besitzt, tritt praktisch kei nerlei Verformung durch die Reibungskräfte ein. Die Dichtungsfunktion wird damit wie gewünscht aufrecht erhalten. Da sowohl der Körper 21 als auch dessen von der Gleitkappe 23 bzw. 27 gebildete Armierung in der Trockengleitschicht 24 eine metallische Wärmeleitfä higkeit besitzt, wird die durch die Reibung der Dich tung auf der Bandoberfläche entstehende Wärme in die Druckplatte 11 abgeführt, mit welcher die Gleitflächen dichtung aufgrund des Überdrucks in der Druckkammer 17 dichten, metallischen Kontakt besitzt (Fig. 2). Es kommt damit in der Werkstoffbahn 10 nicht zu partiel len Überhitzungen, die zu einer Überhärtung führen könnten.

Durch Rauhigkeiten in den Oberflächen der Preßbänder 7, 8 und der Trockengleitschicht 24 ist es nicht aus zuschließen, daß geringe Mengen an fluidem Druckmittel aus der Druckkammer 17 austreten. Um diese Leckagen aufzufangen, können bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung zwei Gleitflächendichtungen 16 (oder 20) nebeneinander und im gegenseitigen Abstand ange ordnet werden, wie dies Fig. 4 zeigt. Bei dieser Aus führungsform wird die Druckkammer 30 nach oben von der Druckplatte 11, nach unten vom Preßband 7 und zur Seite hin von der Gleitflächendichtung 16 begrenzt. Atmosphärenseitig (in Fig. 4 links) ist eine weitere Dichtung 16a in einer Nut 34 in der Druckplatte 11 pa rallel zur Dichtung 16 verlaufend angeordnet, so daß zwischen beiden Dichtungen ein Raum 35 entsteht, in welchem sich ausgelaufenes Druckmittel aufsammelt. Dieses ausgelaufene Druckmittel kann durch eine Boh rung 36 in der Druckplatte 11 abgeführt werden. Zur Unterstützung der Absaugwirkung kann die Bohrung 36 zusätzlich an eine Unterdruckquelle angeschlossen wer den.

Claims

1. Doppelbandpresse für eine kontinuierlich vorlaufende Werkstoff bahn mit einem starren Pressengestell, mit an Lagerbrücken des Pressengestells drehbar gelagerten Umlenktrommeln, mit einem obe ren und einem unteren, über die Umlenktrommeln geführten, endlosen Preßband, mit Druckkammern, die nach oben und unten von Druckplat ten und den Innenseiten der Preßbänder, nach den Seiten hingegen durch eine Gleitflächendichtung begrenzt sind, welche ihrerseits in am Rand der Druckplatten umlaufende Nuten senkrecht zu den Innenseiten der Preßbänder verschieblich angeordnet und mit einer Kraft gegen die Innenseite des jeweiligen Preßbandes gedrückt ist, und mit einem fluiden Druckmittel in den Druckkammern zur Erzeugung eines Preßdrucks auf die Preßbänder, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gleitflächendichtung (16, 20) einen der Druckplatte (11, 12) zugewandten Körper (21) aus Metall und eine der Innenseite des Preßbandes (7, 8) zugewandte, mit dem Körper (21) verbundene Trockengleitschicht (24) umfaßt, welche die Innneseite des Preß bandes schleifend berührt, und
daß zwischen dem Körper (21) und der Trockengleitschicht (24) eine poröse Trägerschicht (25) angeordnet ist, deren Poren mit einer die Trockengleitschicht (24) bildenden Mischung ausgefüllt sind.

2. Doppelbandpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (21) der Gleitflächendichtung (16, 20) aus Stahl be steht.

3. Doppelbandpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Trägerschicht (25) aus einem Stahlband mit einer po rös aufgesinterten Zinnbronze besteht, deren Poren mit einer die Trockengleitschicht (24) bildenden Mischung aus Polytetrafluor aethylen und Blei ausgefüllt sind.

4. Doppelbandpresse für eine kontinuierlich vorlaufende Werkstoff bahn mit einem starren Pressengestell, mit an Lagerbrücken des Pressengestells drehbar gelagerten Umlenktrommeln, mit einem obe ren und einem unteren, über die Umlenktrommeln geführten, endlosen Preßband, mit Druckkammern, die nach oben und unten von Druckplat ten und den Innenseiten der Preßbänder, nach den Seiten hingegen durch eine Gleitflächendichtung begrenzt sind, welche ihrerseits in am Rand der Druckplatten umlaufende Nuten senkrecht zu den In nenseiten der Preßbänder verschieblich angeordnet und mit einer Kraft gegen die Innenseite des jeweiligen Preßbandes gedrückt ist, und mit einem fluiden Druckmittel in den Druckkammern zur Erzeugung eines Preßdrucks auf die Preßbänder, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gleitflächendichtung (16, 20) einen der Druckplatte (11, 12) zugewandten Körper (21) aus Metall und eine der Innenseite des Preßbandes (7, 8) zugewandte, mit dem Körper (21) verbundene Trockengleitschicht (24) umfaßt, welche die Innenseite des Preß bandes schleifend berührt, und
daß zwischen dem Körper (21) und der Trockengleitschicht (24) eine Trägerschicht (25) angeordnet ist, auf die eine die Trockengleit schicht (24) bildende, pulvermetallurgisch gewonnene Kupferlegie rung als Metallmatrix aufgebracht und in die Poren dieser Matrix Graphit eingebettet ist.

5. Doppelbandpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Körper (21) der Gleitflächendichtung (16, 20) einen angeformten Fuß (22) und am Übergang vom Körper zum Fuß (22) Einbuchtungen (26) aufweist, und daß am Fuß (22) eine die Trockengleitschicht (24) enthaltende Gleitkappe (23) ausgebildet ist, wobei die Ränder der Gleitkappe (23) bis zu den Einbuchtungen (26) hochgezogen sind und durch Verformung fest mit dem Fuß (22) verankert sind.

6. Doppelbandprsse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Trockengleitschicht (24) und die Träger schicht (25) rechteckigen Querschnitt haben und die Trägerschicht (25) mit den Rändern des Körpers (21) verschweißt oder verlötet ist.

7. Doppelbandpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß neben und im Abstand von einer ersten Gleitflä chendichtung (16) eine zweite Gleitflächendichtung (16a) atmosphä renseitig angeordnet ist, und der zwischen beiden Dichtungen (16, 16a) liegende Raum (35) eine etwaige Leckage von Druckmittel aus der Druckkammer (30) aufnimmt, welches durch eine an eine Unter druckquelle angeschlossenen Bohrung (36) absaugbar ist.